直齿圆柱齿轮减速机设计

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1、1目 录摘 要 .3前言 .3第 1 章 设计任务书 .41.1 设计任务书: .41.1.1 设计任务 .41.1.2 设计要求 .5第 2 章 传动装置整体设计方案 .52.1 传动方案的拟定和选择 .52.2 工作机器特征的分析 .52.3 传动方案说明 .6第 3 章 计算传动装置的运动和动力参数计算 .73.1 电动机的选择 .73.1.1 工作机（滚筒）所需的功率 .7Pw3.1.2 电机所需的工作功率 （KW） .7d3.1.3 电机转速的可选范围为 .83.1.4 电机型号确定 .93.2 传动装置的总传动比确定和分配 .93.2.1 装置的总传动比 .9ia23.2.2 传动

2、比分配原则 .103.2.3 分配各级传动比 .10第 4 章 .114.1 各轴转速、功率、扭矩的计算 .124.1.1 计算各轴转速计算（r/min） .124.1.2 各轴的功率计算（KW） .124.1.3 各轴扭矩计算（NMM） .12致谢 .13参考文献 .143直齿圆柱齿轮减速器的设计摘要：本次设计主要针对单级直齿圆柱齿轮减速器的设计过程， 介绍了减速器设计 过程中要掌握的知识，比如项目任务的制定；传动方案参数的分析；电动机的选 择；运动参数的计算；传动零件的设计计算；轴承的选择计算；减速器轴的设计 计算；键联接和联轴器的选择计算；润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择关键词：项目

3、任务书 传动方案参数分析 减速器的设计计算前言 机械设计（machine design），根据用户的使用要求对专用机械的工作原理、 结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法 等进行构思、分析和计算并 将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。 机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的 最主要的因素。机械设计的努力目标是：在各种限定的条件 （如材料、加工能力、 理论知识和计算手段等）下设计出最好的机械，即做出优化设计。优化设计需要综 合地考虑许多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、 使用中最可靠性、最低消耗和最

4、少环境污染。这些要求常是互相矛盾的，而且它 们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况 权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有最优的综合技术经济效果。 主要程序：41、 根据用户订货、市场需要和新科研成果制定设计任务。 2、 初步设计。包括确定机械的工作原理和基本结构形式，进行运动设计、结构设计并绘制初步总图以及初步审查。3、 技术设计。包括修改设计（根据初审意见）、绘制全部零部件和新的总图，以及第二次审查。4、 工作图设计。包括最后的修改（根据二审意见）、绘制全部工作图（如零件图、部件装配图和总装配图等）、制定全部技术文件（如零件表、易损 件清单、使用说明等）。5、

5、定型设计。用于成批或大量生产的机械。对于某些设计任务比较简单（如简单机械的新型设计、一般机械的继承设计或变型设计等）的机械设计可 省去初步设计程序。 在设计开始之前，先要制定设计任务。当设计任务比较复杂时，一般采用三 阶段设计，即初步设计、技术设计和工作图设计；当任务比较简单，如简单机械 的新型设计、一般机械的继承设计或变型设计，则一开始就将设计做到技术设计 深度，经审查、修改和批准后做工作图设计，而成为两阶段设计。在三阶段设计第 1 章 设计任务书1.1 设计任务书:1.1.1 设计任务1) 课题：设计一用于传送带装置上的展开式双级圆柱齿轮减速器，运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,

6、卷筒效率为 =1，减速器小批量生产,使用期限w10 年(300 天/年),两班制工作,运输容许速度误差为 5%,车间有电压380/220V。三相交流。表：表 1-1 基本参数表题号基本参数 1 2 3 45传送带工作拉力 F（N） 10000 12000 80000 15000传送带工作速度 V（m/s） 0.8 0.6 0.6 0.5滚筒直径D（mm） 500 500 400 5002) 原始数据：传送带工作拉力 F（N）=10000 N传送带工作速度 V（m/s）=0.8 m/s滚筒直径 D（mm）=500 mm1.1.2 设计要求1. 减速器装配图一张。2. CAD 绘制轴、齿轮零件图各

7、一张。3. 减速器箱体零件图一张。4. 设计说明书一份。第 2 章 传动装置整体设计方案2.1 传动方案的拟定和选择传动方案应满足工作机的要求，适应工作环境和条件，应满足工作可靠的要求且结构简单，尺寸紧凑，制造成本低，传动效率高，维护方便。设计时应该从多个方案中选出较为经济合理的方案，如下图几种方案：6如图 2-1：A 宽度尺寸小，在恶劣环境下长期工作，但圆锥齿轮制造困难，成本高。C 此方安为蜗杆-圆柱齿轮减速器，其传动有效率低、发热量大和磨损严重，涡轮齿圈部分经常用减磨性能好的有色金属（如青铜）制造，成本高等缺点。综上所述，选择 B 方案较为经济合理。2.2 工作机器特征的分析B 方案为展开

8、式双级圆柱齿轮减速器，其结构简单，应用范围广，输入轴伸出端和输出轴伸出端的位可根据需要来选择。但由于齿轮相对于两轴承不是对称布置，因此当轴承发生相对弯曲变形时，容易引起载荷沿轮齿齿宽方向分布不均匀，故宜用于载荷较平稳的机械中。2.3 传动方案说明7图 2.3-1 传动装置结构1) 传动装置组成：电机及 V 带传动 1、减速器 2、工作机组成 3。2) 传动原理：电动机与减速器是通过皮带进行传动的，由于电机转速高，所以经过减速器二级变速，通过联轴器带动滚轮转动。 在同样的张紧力下，三角皮带较平带传动能产生更大的摩擦力，而且三角皮带允许的中心中距较平带大，传动平稳，结构简单，使用维护方便，价格低廉

9、。故在第一级（高速级）采用三角皮带传动较为合理，这样还可以减轻电动机因过载产生的热量，以免烧坏电机，当严重超载或有卡死现象时，皮带打滑，可以起保护电机的作用。第 3 章 计算传动装置的运动和动力参数计算3.1 电动机的选择3.1.1 工作机（滚筒）所需的功率 Pw由任务书原始数据得：8传送带工作拉力 F=10000 N传送带工作速度 V=0.8 m/s滚筒直径 D=500 mm= = =0.8（KW）PwWVF10108.3.1.2 电机所需的工作功率 （KW）Pd传动装置所需要的总效率 ：a表格：表 3.1.2-1 各部件传动效率各部件传动效率代号 传动效率值(三角皮带传动效率)0 0.96

10、(滚动轴承)3 0.98(联轴器)2 0.99(双级圆柱齿轮)1 0.97由图 3.1.2-1 和表 3.1.2-1 得：90a2143= 98.7.964=1) 电机所需的功率 ：Pd选取载荷系数 K=1.2= = （KW）daWK6391.824.013.1.3 电机转速的可选范围为工作机（滚筒）的转速 ：n= = = （r/min）nDv6015014.38.6732经查表，V 带的传动比为 24，二级圆柱齿轮减速器的传动比为 840故，总传动比的合理范围 =16160ia所以电机的转速可选范围为：=nd5732.0)16(= （r/min）1489.3.1.4 电机型号确定一般地最常用

11、、市场上供应最多的是周期转速为 1500r/min 的电动机，故在满足额定功率的情况下优先选用之。表格：表 3.1.4-1 电动机选择结果电机名称 Y 系列三相异步电动机类别代号 Y 型号规格 Y160L1-4 10防护等级 IP23 安装形式 B3 极数 4 额定功率 （kw） 15转速 （r/min） 1500电压 （V） 380额定电流 （A） 30.1效率 （%） 883.2 传动装置的总传动比确定和分配3.2.1 装置的总传动比 ia= =anm156.4732.0总传动比_ia满载转速m工作机转速3.2.2 传动比分配原则传动比的分配原则，多级减速器各级传动比的分配、直接影响减速器

12、的承载能力和使用寿命。使各级传动承载能力大致相等，减速器的尺寸与质量较小、使各级齿轮圆周速度较小；采用油浴润滑时，使各级齿轮副的大齿轮浸油深度较小。3.2.3 分配各级传动比1) 为使 V 带轮廓不过大，选取 V 带传动比 =2.5ia故，2) 减速器传动比 ：i11= =ioa862.15.47V 带传动比_03) 根据减速器传动比传统分配原则：=i1)(3.i2所以，取 1.3=12=i23.809.3.6=1.3 3.809=4.95181高速级传动比_i低速级传动比2第 4 章 第二章4.1 各轴转速、功率、扭矩的计算4.1.1 计算各轴转速计算（r/min）a) = = （r/min

13、）nim0576.214b) = = （r/min）1 32.98c) = = （r/min） i20.d) = （r/min）n 5124.1.2 各轴的功率计算（KW）1) 各轴输入功率：a) = = = （KW）Pd096.31.735.b) = = = （KW）217520c) = = = （KW） .d) = = = （KW） 1995812) 各轴输出功率：a) = =P375.0.b) = = （KW）0327c) = = （KW） 319.9.8d) = = （KW） .4.1.3 各轴扭矩计算（Nmm）1) 各轴输入转矩：a) （Nmm）18964.74063.195Tdb) （Nmi 256.18.052m）c) （N21 397.mm）d) T 12i（Nmm）04.3897.80.3.6e) （Nmm） 2 1952) 各轴输出转矩：a) = （Nmm）T3 .56.1b) = （Nmm） 87490813c) = （Nmm）T 3 26.31598